(57)【要約】【課題】  構成を簡素化或いは小型化したＭＥＭＳ型可変共振器を提供する。【解決手段】  キャパシタと、信号ラインに配置したコイル３とを含む可変共振器１Ａであって、前記キャパシタを構成する一方の電極が前記コイル３を兼ね、該一方の電極と他方の電極５との間隔を可変に形成したＭＥＭＳ型可変共振器である。基板上に配置したコイル３が信号ラインに配置したコイルになると共に、電極５とでキャパシタを構成している。コイル３と電極５との間に直流バイアス電圧を印加すると、静電引力が作用して電極５が固定側のコイル３側に吸引されるので間隔が狭くなる。よって、このＭＥＭＳ型可変共振器１Ａは構成を簡素化して小型化を図ることができる可変共振器となる。【選択図】    図１
2006311423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャパシタと、信号ラインに配置したコイルとを含む可変共振器であって、
前記キャパシタを構成する一方の電極が前記コイルを兼ね、該一方の電極と他方の電極との間隔を可変に形成したことを特徴とするＭＥＭＳ型可変共振器。
【請求項２】
前記コイルは固定基板上に形成した渦巻き型またはミアンダ型のコイルを含み、前記他方の電極は前記固定基板と空間を隔てて配置した可動電極を含むことを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳ型可変共振器。
【請求項３】
前記可動電極は、平面電極と可動ばねとを導電性材で一体に形成した構造を含むことを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳ型可変共振器。
【請求項４】
前記コイルは固定基板と空間を隔てて配置した渦巻き型またはミアンダ型の可動コイルを含み、前記他方の電極は前記固定基板上に形成した平面電極を含むことを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳ型可変共振器。
【請求項５】
前記平面電極を複数に分割したことを特徴とする請求項４に記載のＭＥＭＳ型可変共振器。
【請求項６】
前記可動コイルは、絶縁性の可動ばね構造に導電線を設けた形態及び可動ばね構造を導電性材で形成した形態を含むことを特徴とする請求項４に記載のＭＥＭＳ型可変共振器。
【請求項７】
前記一方の電極と前記他方の電極との間の電位により電極間距離を変化させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ型可変共振器。
【請求項８】
キャパシタと、信号ラインに配置したコイルとを含む可変共振器であって、
前記キャパシタを構成する両電極を、固定基板上に形成した第１の平面電極と、複数の可動ばねで支持し前記固定基板と空間を隔てて配置した第２の平面電極とで形成し、
前記可動ばねにより前記コイルを形成したことを特徴とするＭＥＭＳ型可変共振器。
【請求項９】
前記可動ばねは、絶縁性の可動ばね構造に導電線を設けた可動コイル及び可動ばねを導電性材で形成した可動コイルを含むことを特徴とする請求項８に記載のＭＥＭＳ型可変共振器。
【請求項１０】
キャパシタと、信号ラインに配置したコイルとを含む可変共振器であって、
前記キャパシタを構成する両電極を可動電極としたことを特徴とするＭＥＭＳ型可変共振器。
【請求項１１】
前記キャパシタと前記コイルとを直列に配置したことを特徴とする請求項１０に記載のＭＥＭＳ型可変共振器。
【請求項１２】
前記キャパシタの両側に前記コイルを配置したことを特徴とする請求項１１に記載のＭＥＭＳ型可変共振器。
【請求項１３】
前記両電極は、第１のミアンダ状可動ばねで支持した第１の平面電極及び第２のミアンダ状可動ばねで支持した第２の平面電極を含むことを特徴とする請求項１０に記載のＭＥＭＳ型可変共振器。
【請求項１４】
前記ミアンダ状可動ばねは、絶縁性の可動ばね構造に導電線を設けたコイル形態及び可動ばねを導電性材で形成したコイル形態を含むことを特徴とする請求項１３に記載のＭＥＭＳ型可変共振器。
【請求項１５】
前記可動電極間の電位により電極間距離を変化させることを特徴とする請求項１０に記載のＭＥＭＳ型可変共振器。
【請求項１６】
前記可動電極の少なくとも一方の背面側に空間を隔てて固定電極をさらに配置したことを特徴とする請求項１０に記載のＭＥＭＳ型可変共振器。
【請求項１７】
前記可動電極と前記固定電極との間の電位により電極間距離を変化させることを特徴とする請求項１６に記載のＭＥＭＳ型可変共振器。
【請求項１８】
前記電極の対向面に貼り付き防止用の突起部を設けたことを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ型可変共振器。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ型可変共振器を組合せて形成したことを特徴とするＭＥＭＳ型フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造技術の１つであるＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systemｓ）技術を用いて製造される周波数特性が可変なＭＥＭＳ型可変共振器に関するものである。なお、ＭＥＭＳとは、半導体を製造するための微細加工技術を駆使して作製した微小な可動部を含む部品で構成される電気機械システム或いはデバイスである。本明細書では、ＭＥＭＳ技術を用いて製造する可変共振器をＭＥＭＳ型可変共振器と称している。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機やチューナなどの高周波信号を用いる電子装置では、コイルの誘導成分Ｌとキャパシタの容量成分Ｃとを組合せて形成した共振回路が広く利用されている。通常、これらの共振回路を組合せて各種フィルタ（例えば、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタなど）が形成されている。
【０００３】
従来の一般的なフィルタは、セラミック基板に配置したコイルとキャパシタとを組合せたものや、それらを積層して小型化したものや、電気信号を機械信号へ変換するＳＡＷ（Surface  Acoustic  Wave）フィルタなどがある。これらのフィルタは、所望の周波数帯に合せてそれぞれ製造されている。また、共振周波数を変化させたい場合は、バラクタダイオードやトリマなどの容量変化素子を用いるか、誘導成分Ｌと容量成分Ｃとをスイッチで切り替えている。
【０００４】
また、近年にあって、半導体製造技術を用いて微細な可動構造を形成するＭＥＭＳ技術が注目されている。このＭＥＭＳ技術を利用してフィルタの共振周波数を可変するデバイスについても提案がある。例えば特許文献１は、第１及び第２の固定電極上に可動プレートを有しているデバイスを開示する。バイアス電源が第１電極及び可動プレートに電気的に接続されており、バイアス電圧が印加される。信号担持ラインが第２電極及び可動プレートに電気的に接続される。バイアスが印加されると静電的な引力が第１電極と可動プレートとの間に作用する。このため可動プレートが第１電極方向に下方へ動き、可動プレートと第１固定電極との間の距離が減少してキャパシタの容量が増大する。
【０００５】
また、特許文献２もＭＥＭＳ技術を用いた高周波可変デバイスについて開示する。このデバイスは多数の共振セルを用いている。共振セルがインダクタ、キャパシタ、伝送線、そして、ＭＥＭＳによる可変キャパシタの多様な直列、並列の組合で構成され、共振セルにおける可変キャパシタの容量の変化により共振周波数を変換させてデバイスの中心周波数を変化させる。特許文献１及び特許文献２のデバイスは、特定周波数に合せたフィルタを各々用意する必要がなくなること、また半導体製造設備を用いるため、寸法精度が高く、性能のバラつきも小さくできる点で優れている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１００６５９号公報
【特許文献２】特開２００１−１１９２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１及び特許文献２のデバイスはＭＥＭＳ技術を用いてキャパシタを可動に形成し、静電的な引力を作用させて電極の間隔を変更して静電容量を変更する構造を開示するだけである。
【０００８】
本発明の主な目的は、構成を簡素化或いは小型化したＭＥＭＳ型可変共振器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、キャパシタと、信号ラインに配置したコイルとを含む可変共振器であって、前記キャパシタを構成する一方の電極が前記コイルを兼ね、該一方の電極と他方の電極との間隔を可変に形成したことを特徴とするＭＥＭＳ型可変共振器により達成できる。
【００１０】
また、前記コイルは固定基板上に形成した渦巻き型またはミアンダ型のコイルを含み、前記他方の電極は前記固定基板と空間を隔てて配置した可動電極を含む構造としてもよい。また、前記可動電極は、平面電極と可動ばねとを導電性材で一体に形成した構造を含んでもよい。
【００１１】
また、前記コイルは固定基板と空間を隔てて配置した渦巻き型またはミアンダ型の可動コイルを含み、前記他方の電極は前記固定基板上に形成した平面電極を含む構造としてもよい。そして、前記平面電極を複数に分割してもよい。また、前記可動コイルは、絶縁性の可動ばね構造に導電線を設けた形態及び可動ばね構造を導電性材で形成した形態を含むことができる。
【００１２】
また、前記一方の電極と前記他方の電極との間の電位により電極間距離を変化させることができる。
【００１３】
また、キャパシタと、信号ラインに配置したコイルとを含む可変共振器であって、前記キャパシタを構成する両電極を、固定基板上に形成した第１の平面電極と、複数の可動ばねで支持し前記固定基板と空間を隔てて配置した第２の平面電極とで形成し、前記可動ばねにより前記コイルを形成したことを特徴とするＭＥＭＳ型可変共振器によっても上記目的を達成することができる。
【００１４】
また、前記可動ばねは、絶縁性の可動ばね構造に導電線を設けた可動コイル及び可動ばねを導電性材で形成した可動コイルを含む構造としてもよい。
【００１５】
また、キャパシタと、信号ラインに配置したコイルとを含む可変共振器であって、前記キャパシタを構成する両電極を可動電極としたことを特徴とするＭＥＭＳ型可変共振器によっても上記目的を達成できる。
【００１６】
また、前記キャパシタと前記コイルとを直列に配置した構造とすることができる。前記キャパシタの両側に前記コイルを配置してもよい。
【００１７】
また、前記両電極は、第１のミアンダ状可動ばねで支持した第１の平面電極及び第２のミアンダ状可動ばねで支持した第２の平面電極を含む構造とすることができる。前記ミアンダ状可動ばねは、絶縁性の可動ばね構造に導電線を設けたコイル形態及び可動ばねを導電性材で形成したコイル形態を含むことができる。前記可動電極間の電位により電極間距離を変化させることができる。
【００１８】
また、前記可動電極の少なくとも一方の背面側に空間を隔てて固定電極をさらに配置した構造を採用してもよい。前記可動電極と前記固定電極との間の電位により電極間距離を変化させることができる。
【００１９】
また、前記電極の対向面に貼り付き防止用の突起部を設けておくと電極同士が貼り付きを抑制できる。そして、前述したいずれかＭＥＭＳ型可変共振器を組合せたＭＥＭＳ型フィルタであれば容易に共振周波数を変更できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、構成を簡素化或いは小型化を促進したＭＥＭＳ型可変共振器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて、本発明に係るＭＥＭＳ型可変共振器について複数の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、実施例１に係るＭＥＭＳ型可変共振器１Ａを主要構成部分に分割した状態、及び組立てた状態を合せて示した斜視図である。また、図２は図１におけるＡ−Ａ矢視断面図、図３はＭＥＭＳ型可変共振器１Ａの等価回路について示した図である。
【００２３】
このＭＥＭＳ型可変共振器１Ａは、固定側の構成として固定基板２、この基板２上にはスパイラル状に形成した渦巻きコイル３が配置されている。また、可動側の構成として、渦巻きコイル３と空間を隔てて対向する平面電極５を備えている。この平面電極５の両端にクランク形状の可動ばね６が一体に形成される。この構造によって平面電極５は、基板２に対して間隔を変化させる方向（図１、図２では上下方向）への移動が可能な可動電極となる。可動ばね６は支持ブロック体７を介して基板２上に固定されている。このように微細な可動構造はＭＥＭＳ技術を用いて形成されている。
【００２４】
渦巻きコイル３の両端には外部との接続用に電極パッド４が形成されている。この渦巻きコイル３は外部からの電気信号を伝送する信号ラインに配置したコイルとなる。また、支持ブロック体７上には平面電極５へ通電するため電極パッド８が設けられている。
【００２５】
図２により確認できるように、渦巻きコイル３と平面電極５とは所定の距離Ｄをもって対向配置されている。よって、このＭＥＭＳ型可変共振器１Ａは、平面電極５と渦巻きコイル３とにより形成したキャパシタを含んだ構造となる。この渦巻きコイル３と平面電極５との間に直流バイアス電圧を印加すると、静電引力が作用して平面電極５が固定側の渦巻きコイル３側に吸引されるので間隔が狭くなる。これによりキャパシタの静電容量が増加する。よって、このＭＥＭＳ型可変共振器１Ａは可変共振器となる。
【００２６】
なお、上記基板２は、例えば絶縁性を備えたシリコンやガラス基板により形成することができる。また、可動電極側は、例えばシリコンを用いて平面電極５、可動ばね６及び支持ブロック体７を一体に形成することができる。導電性を備えた低抵抗のシリコンを用いて可動電極側を作製する場合には、図１で示すように支持ブロック体７上に電極パッド８を設けるだけでよい。一方、高抵抗のシリコンや酸化膜などの絶縁性材料を用いて可動電極側を作製する場合には所望の位置に銅、金、アルミなどのメタル導電部を設けて伝送性を付与する。電極表面を絶縁物で覆うと、比誘電率が大きくなるため、電極間容量を大きくできる。
【００２７】
図３は上記ＭＥＭＳ型可変共振器１Ａについて示した図であり、上段はＭＥＭＳ型可変共振器１Ａの等価回路を示している。この回路では直流バイアスの電源１０及び信号から直流成分を除くためのデカップリングコンデンサ１１も図示している。また、下段に示した図はＭＥＭＳ型可変共振器１Ａの構造上での特徴を組合せて模式的に示した回路図である。
【００２８】
以上で説明したＭＥＭＳ型可変共振器１Ａは、基板２上に配置した渦巻きコイル３が信号ラインに配置したコイルになると共に、可動な平面電極５とでキャパシタを構成している。よって、ＭＥＭＳ型可変共振器１Ａは構成を簡素化して小型化を図ることができる可変共振器となる。
【００２９】
なお、上記のＭＥＭＳ型可変共振器１Ａは基板２上に渦巻きコイル３を配置した場合を例示しているが基板２に配置するコイルは渦巻き型に限るものではない。図４で示すように基板２上にクランク形状を繰り返して形成したミアンダコイル（Meander  Coil）９を採用してもよい。図４では、可動電極側の構造の図示を省略しているが、図１の場合と同様にして可動に形成した平面電極５を空間を隔てて配置すると変形タイプのＭＥＭＳ型可変共振器１Ａとなる。なお、渦巻きコイル３及びミアンダコイル９は、基板上に形成したインダクタの一形態例である。
【００３０】
なお、シリコン等の材料を用いて渦巻き或いはミアンダ状の形状を形成し、それらの片端あるいは両端のみを固定した場合には弾性を備えたばね構造となる。そして、このばね構造に導電性を付与した場合には、コイルとして機能することになる。このようにばね構造を備えたコイルを可動コイルと称する。可動コイルは、絶縁性の可動ばね構造に導電線を設けた形態及び可動ばね構造を導電性材で形成した形態を含むことができる。また、可動電極は上記で示した場合のように、平面電極５を可動ばね６で支持した構造に限定するものではなく、平面電極５の部分をコイル状に形成してもよい。すなわち、図１の平面電極５の部分をミアンダ状或いは渦巻き状の可動コイルに置き換えてもよい。
【実施例２】
【００３１】
以下、さらに複数の実施例を説明する。図１で示したＭＥＭＳ型可変共振器１Ａの構成と対応する部分には同じ符号を付して重複する説明を省略する。また、構造的な特徴を理解し易いように、実施例１のＭＥＭＳ型可変共振器１Ａと比較しながら以下のＭＥＭＳ型可変共振器を説明する。
【００３２】
図５は実施例２に係るＭＥＭＳ型可変共振器１Ｂを示した分解斜視図である。実施例１のＭＥＭＳ型共振器１Ａは信号ラインに配置するコイルを基板２上に設けた構造であったが、実施例２のＭＥＭＳ型可変共振器１Ｂは逆の構造となっている。すなわち、ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｂは可動側を信号ラインとしてコイルを設け、このコイルを可動コイルとしている。
【００３３】
ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｂは、固定側の構成として基板２、この基板２上に平面電極１２が設けられている。また、可動側の構成として平面電極１２と空間を隔てて対向する可動コイル１３を備えている。この可動コイル１３の両端は支持ブロック体７を介して基板２上に固定されている。可動コイル１３は、例えばシリコンをミアンダ形状に加工して可動ばね１４とし、その表面（図５では下面）に金、銅等の導電線１５を設けた構造である。なお、前述したように可動コイル１３は導電性のシリコン等をミアンダ形状に加工してばね一体型の構造としてもよい。
【００３４】
このＭＥＭＳ型可変共振器１Ｂは固定側の平面電極１２と可動コイル１３とで、キャパシタの両極を構成する。そして、平面電極１２と可動コイル１３との間に直流バイアス電圧を印加すると、静電引力が作用して可動コイル１３が固定側の平面電極１２側に吸引されるので静電容量が変化する。よって、ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｂも構成を簡素化して小型化を図った可変共振器となる。
【００３５】
図６は実施例２のＭＥＭＳ型可変共振器１Ｂの変形例について示した図である。このＭＥＭＳ型可変共振器１Ｂは基板２上に設ける平面電極１２を複数（ここでは４個）に分割している。この変形例のＭＥＭＳ型可変共振器１Ｂは、通電する平面電極を選択することで可動コイル１３との間に作用する静電引力を多段に変更できる。これによりキャパシタの静電容量を更に多様に変化させることができる。
【００３６】
なお、図５及び図６で示したＭＥＭＳ型可変共振器１Ｂでは可動コイル１３をミアンダ型としているが、渦巻き型としてもよい。ここでは図示しないが図１で示した渦巻き型のコイルと同形状で可動コイル１３を形成すればよい。
【実施例３】
【００３７】
図７は実施例３に係るＭＥＭＳ型可変共振器１Ｃについて示した図であり、（Ａ）はＭＥＭＳ型可変共振器１Ｃの斜視図、（Ｂ）はＭＥＭＳ型可変共振器１Ｃの等価回路である。ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｃは、基板２上に配置した平面電極（第１の平面電極）１２に対向して、可動側に平面電極（第２の平面電極）２０を配置した構造である。第２の平面電極２０は２個のミアンダ状の可動ばね２１、２３によって支持されて可動電極となっている。各可動ばね２１、２３の他端は支持ブロック体７を介して基板２に固定され、平面電極２０が基板２上の平面電極１２と空間を隔てて対向する。
【００３８】
支持ブロック体７上の電極パッド８と平面電極２０は導電線２２、２４により接続されている。可動ばね２１上の導電線２２及び可動ばね２３上の導電線２４はミアンダコイルとなり、電極パッド８と平面電極２０とを電気的に接続する。可動側が信号ラインである。よって、ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｃは信号ライン上に２個（複数）の可動コイルが配置された構造となり、この可動コイルにより平面電極２０を支持した構造となる。固定側の平面電極１２と平面電極２０との間にバイアス電圧を印加すると、静電引力により平面電極２０が平面電極１２側に吸引されるので静電容量を可変とした共振器となる。
【００３９】
このＭＥＭＳ型可変共振器１Ｃは、固定側の平面電極１２と可動側の平面電極２０とによりキャパシタが形成される。平面電極２０は両側を可動ばね２１と可動ばね２３とで支持するので安定な構造となる。また、平面電極２０及び可動ばね２１、２３を導電性材で一体に形成してもよい。
【実施例４】
【００４０】
図８は実施例４に係るＭＥＭＳ型可変共振器１Ｄについて示した図であり、（Ａ）はＭＥＭＳ型可変共振器１Ｄの斜視図、（Ｂ）はＭＥＭＳ型可変共振器１Ｄの等価回路である。このＭＥＭＳ型可変共振器１Ｄはキャパシタを構成する２個の電極を共に可動とした構造となる。
【００４１】
ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｄは、可動に設定した第１の平面電極３０と第２の平面電極３５とを備えている。第１の平面電極３０は、一端を支持ブロック体７上の電極パッド８に固定したミアンダ状の可動ばね３１の自由端側に固定されている。可動ばね３１の表面には導電線３２が形成され、ミアンダ形状の可動コイルとなっている。導電線３２は電極パッド８と平面電極３０とを電気的に接続して信号ラインの一部を形成する。なお、この可動ばね３１についても前述したと同様に導電性材で一体的な構造としてもよい。
【００４２】
第２の平面電極３５も第１の平面電極３０と同様の構造で可動に支持されている。すなわち、第２の平面電極３５は導電線３７を表面に形成したミアンダ状の可動ばね３６を間に介在させて、支持ブロック体７の電極パッド８に接続されている。導電線３７は電極パッド８と平面電極３５とを電気的に接続して信号ラインの一部を形成する。
【００４３】
第１の平面電極３０側の支持ブロック体７−１は、第２の平面電極３５側の支持ブロック体７−２より肉厚に形成されている。第１の平面電極３０の位置が第２の平面電極３５位置よりも高く、平面電極３０、３５は空間を隔てて対向している。第１の平面電極３０と第２の平面電極３５とがキャパシタを構成する両電極となる。よって、第１の平面電極３０と第２の平面電極３５との間にバイアス電圧を印加すると、静電引力により互いに吸引するので間隔を狭めることができる。よって、ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｄも静電容量を可変にできる共振器となる。
【００４４】
このＭＥＭＳ型可変共振器１Ｄは、可動側が信号ラインとなっている。よって、この信号ラインには、コイルとして機能する導電線３２、３７と、キャパシタとして機能する第１の平面電極３０及び第２の平面電極３５とが直列に配設されている。ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｄは、互いに対向する平面電極３０及び平面電極３５が移動可能に設定されているので、片側のみを可動とした構造と比較して任意に間隔に変更易く、また、確実に間隔を変更できる。よって、ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｄは、高性能な共振器となる。また、ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｄの信号ラインを形成する構成要素である平面電極３０と平面電極３５とによりキャパシタが形成されるので構成を簡素化して、小型化を図った可変共振器となる。
【実施例５】
【００４５】
図９は実施例５に係るＭＥＭＳ型可変共振器１Ｅについて示した分解斜視図である。このＭＥＭＳ型可変共振器１Ｅは、実施例４のＭＥＭＳ型可変共振器１Ｄに関連した構造を有している。ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｅも可動に形成した平面電極３０、３５を備えている。そして、平面電極３０、３５それぞれの背面側（対向しない側）には基板２−１、２−２が配置されている。各基板２−１，２−２には平面電極１２−１、１２−２が配置されている。
【００４６】
ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｅは、平面電極３０と平面電極３５との間にバイアス電圧を印加すると静電引力により間隔を狭めることができるので静電容量を大きくすることが可能となる。また、固定側の平面電極１２−１と平面電極３５との間、或いは反対側の平面電極１２−２と平面電極３０との間にバイアス電圧を印加すると静電引力によりこれらの間隔を狭くすることができる。この場合には平面電極３０と平面電極３５との間隔を拡大して静電容量を小さくすることが可能となる。
【００４７】
このＭＥＭＳ型可変共振器１Ｅは、ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｄと比較して静電容量をさらに広く変化させることができる。また、このＭＥＭＳ型可変共振器１Ｅも信号ラインの構成要素である平面電極３０と平面電極３５とによりキャパシタが形成されるので構成を簡素化し、小型化を図った可変共振器となる。なお、この実施例は平面電極３０及び平面電極３５の背面に平面電極１２−１、１２−２を配置する場合を示したが、いずれか一方としてもよい。また、平面電極３０と平面電極３５との間隔を広げるときに印加するバイアス電圧は、常に固定側の平面電極１２−１と平面電極３０との間、及び固定側の平面電極１２−１と平面電極３５との間の両側とする必要はない。所望によりいずれかの電極間にバイアス電圧を印加するようにしてもよい。
【００４８】
前述した実施例のＭＥＭＳ型可変共振器１Ａ〜１Ｅは、ＭＥＭＳ技術を用いて製造することができる。ここで一例として実施例５のＭＥＭＳ型可変共振器１Ｅと同様の構造の共振器を製造する工程について説明する。図１０及び図１１では図９に示したＭＥＭＳ型可変共振器１Ｅの各部と同じ部位については同一符号を付している。図１０及び図１１によって製造される可変共振器は、形状が図９で示したＭＥＭＳ型可変共振器１Ｅと少々異なるが実質的な構成は同じである。
【００４９】
図１０で示す最初のステップ（Ａ）では、ガラス或いはシリコン製の基板２−１上に固定電極用の金属層を設け、パターニングを行って所定形状の平面電極１２−１を形成する。次のステップ（Ｂ）ではレジストＲＥ等の犠牲層を所定形状にパターニングする。ステップ（Ｃ）で可動電極形成用に例えばポリシリコン層ＳＬを更に成膜し、さらにステップ（Ｄ）でエッチング等によりポリシリコン層ＳＬを段状の形状とする。
【００５０】
続く、ステップ（Ｅ）で可動電極及び導電線用の金属層ＥＰをメッキ等で形成して、パターニングにより所定形状とする。次に図１１のステップ（Ｆ）でエッチングによりポリシリコン層ＳＬの不要部を除去してミアンダ状の可動ばね３６、導電線３７及び平面電極３５を形成する。更に、レジストＲＥを除去してＭＥＭＳ型可変共振器の半分構成の構造体（以下、半構造体１ｈと称す）を作製する。
【００５１】
ステップ（Ｇ）では、ステップ（Ｆ）の半構造体１ｈを上下対称に配置して金属結合等により接合する。最後のステップ（Ｈ）でエッチング処理等を施して、所定位置に電極パッド８を露出させると共に全体を所定形状に成形してＭＥＭＳ型可変共振器１Ｅと同様の構造の可変共振器を得る。
【実施例６】
【００５２】
図１２は実施例６に係るＭＥＭＳ型可変共振器１Ｆについて示した分解斜視図である。このＭＥＭＳ型可変共振器１Ｆは、キャパシタを構成する２個の電極を共に可動とし、さらに２個の可動コイルで支持した構造である。
【００５３】
ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｆは、可動に設定した第１の平面電極４０と第２の平面電極４５とを備えている。第１の平面電極４０及び第２の平面電極４５は、それぞれ両側を可動コイル４１、４２及び可動コイル４６、４７で支持されている。第１の平面電極４０と第２の平面電極４５とがキャパシタを構成する両電極となる。よって、第１の平面電極４０と第２の平面電極４５との間にバイアス電圧を印加すると、静電引力により互いに吸引するので間隔を狭めることができる。なお、上側又は下側のいずれか一方を信号ラインとしてもよいし、キャパシタを間に挟むようにして信号ラインを設定してもよい。
【００５４】
平ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｆは、面電極を片側で支持する場合より安定に維持できる。ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｆの信号ラインを形成する構成要素である平面電極４０と平面電極４５とによりキャパシタが形成されるので構成を簡素化して、小型化を図った可変共振器となる。
【実施例７】
【００５５】
図１３は実施例７に係るＭＥＭＳ型可変共振器１Ｇについて示した分解斜視図である。このＭＥＭＳ型可変共振器１Ｇは、実施例６のＭＥＭＳ型可変共振器１Ｆに関連した構造を有している。ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｇは、さらに平面電極４０、４５それぞれの背面側（対向しない側）に基板２−１、２−２が配置されている。各基板２−１，２−２には平面電極１２−１、１２−２が配置されている。
【００５６】
ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｇは、平面電極４０と平面電極４５との間にバイアス電圧を印加すると静電引力により間隔を狭めることができるので静電容量を大きくすることが可能となる。また、固定側の平面電極１２−１と平面電極４５との間、或いは反対側の平面電極１２−２と平面電極４０との間にバイアス電圧を印加すると静電引力によりこれらの間隔を狭くすることができる。この場合には平面電極３０と平面電極３５との間隔を拡大して静電容量を小さくすることが可能となる。このＭＥＭＳ型可変共振器１Ｇは、ＭＥＭＳ型可変共振器１Ｆと比較して静電容量をさらに広く変化させることができる。
【００５７】
なお、図１３では電極間の間隔を狭めたときに電極同士が貼り付かないように表面に突起部４８を設けている。突起の高さは電極間ギャップの２／３程度とするのが望ましい。このようにするとプルイン現象を防げるため、バイアス電圧による容量のコントロールをし易くなる。突起部は平面電極同士や平面電極と固定電極が対向する面の少なくとも一方に設ければよい。図１３では平面電極４０と対向する平面電極４５側に突起部４８を設けた場合を例示するが、固定側の平面電極との対向面に突起部をさらに設けてもよい。
【００５８】
図１４は、前述した実施例のＭＥＭＳ型可変共振器をＲＳで示し、これらを組合せて形成したＭＥＭＳ型フィルタＦＬの回路図の一例を示した図である。このＭＥＭＳ型フィルタＦＬは、小型で共振周波数を容易に変更できるハイパスフィルタ、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタなどとして提供できる。
【００５９】
以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施例１に係るＭＥＭＳ型可変共振器を主要構成部分に分割した状態、及び組立てた状態を合せて示した斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１のＭＥＭＳ型可変共振器の等価回路を示した図である。
【図４】図１のＭＥＭＳ型可変共振器のコイルをミアンダコイルとした場合を示した図である。
【図５】実施例２に係るＭＥＭＳ型可変共振器を示した分解斜視図である。
【図６】実施例２のＭＥＭＳ型可変共振器の変形例について示した図である。
【図７】実施例３に係るＭＥＭＳ型可変共振器について示した図であり、（Ａ）はＭＥＭＳ型可変共振器の斜視図、（Ｂ）はＭＥＭＳ型可変共振器の等価回路である。
【図８】実施例４に係るＭＥＭＳ型可変共振器について示した図であり、（Ａ）はＭＥＭＳ型可変共振器の斜視図、（Ｂ）はＭＥＭＳ型可変共振器の等価回路である。
【図９】実施例５に係るＭＥＭＳ型可変共振器について示した分解斜視図である。
【図１０】ＭＥＭＳ型可変共振器１を製造する工程について示した図である。
【図１１】ＭＥＭＳ型可変共振器１を製造する工程について示した図である。
【図１２】実施例６に係るＭＥＭＳ型可変共振器について示した分解斜視図である。
【図１３】実施例７に係るＭＥＭＳ型可変共振器について示した分解斜視図である。
【図１４】実施例のＭＥＭＳ型可変共振器をＲＳで示し、これらを組合せて形成したＭＥＭＳ型フィルタＦＬの回路図の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００６１】
１（１Ａ〜１Ｇ）              ＭＥＭＳ型可変共振器
２                            基板
３                            渦巻きコイル（キャパシタの片側の電極）
４                            電極パッド
５                            平面電極（キャパシタの片側の電極）
６                            可動ばね
７                            支持ブロック体
８                            電極パッド
１２                          固定側の平面電極
１３                          可動コイル
１４                          可動ばね
１５                          導電線
ＦＬ                          ＭＥＭＳ型フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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